Разрушение поверхностей при трении

Костецкий Б. И., Ф и л и пч у к И. К. Сущность и механизм разрушения поверхности при трении второго рода и связи с физическими, химическими и техническими процессами. — В сб. Контактная прочность машиностроительных материалов . М., Наука , 1964. [c.260]

Система дефектов — слабых мест поверхности детали — является основой, на которой, начиная с самых малых деформаций, развиваются микротрещины. Вследствие.наличия на поверхности дефектных мест естественно ожидать, что разрушение поверхности при трении будет происходить именно в этих местах, т. е. процесс изнашивания будет носить избирательный характер. По мере износа поверхности слабые места будут возникать вновь. [c.57]

Водородное изнашивание, как один из процессов разрушения поверхностей при трении скольжения, установлено всего лишь [c.121]

Из всех видов разрушения поверхностей при трении водородное изнашивание наиболее трудно поддается изучению, [c.20]

В этой главе мы рассмотрим подходы к моделированию разрушения поверхности при трении, отметим специфические черты этого процесса и в качестве примера приведём две конкретные модели изнашивания поверхности. [c.310]

Разрушение поверхностей при трении [c.4]

Чтобы представить, как нормальные и касательные нагрузки влияют на долговечность ФС, коротко рассмотрим процесс взаимодействия и разрушения поверхностей при трении [27]. [c.84]

Несмотря на большую роль технологического рельефа рабочих поверхностей деталей машин, существует не менее серьезное обстоятельство, ограничивающее эту роль. Оно состоит в том, что в процессе эксплуатации технологический рельеф быстро исчезает. Геометрические параметры поверхности под воздействием пластической деформации, возникновения вторичных структур и разрушения поверхностей при трении коренным образом изменяются. Образуется [c.27]

Общепринятая классификация не является строгой и не включает многие виды разрушения поверхностей при трении, например, водородное изнашивание, изнашивание при избирательном переносе и др. Разнообразие режимов эксплуатации, в том числе ударных нагрузок на поверхность трения, могут существенно изменять характер абразивного и других видов изнашивания. [c.142]

Изнашивание, или разрушение поверхности при трении, происходит при контактном взаимодействии сопряженных деталей (или детали с внешней средой) и при их относительном движении. Являясь разновидностью разрушения твердых тел, изнашивание существенно отличается от объемного разрушения, что обусловлено следующими его особенностями. Деформационные процессы при трении протекают в тонких приповерхностных слоях материалов, характеризующихся высокой степенью нерегулярности строения вследствие рельефа поверхностей, несовершенства кристаллического строения, наличия большого количества дефектов, различных химических соединений материалов с окружающей атмосферой и адсорбционных слоев молекул окружающей атмосферы. [c.143]

В то же время такая идеализация позволяет вскрыть основной механизм разрушения поверхности при трении, в основе которого лежат деформационные процессы, протекающие во фрикционном контакте [25]. [c.147]

В зависимости от внешних воздействий на поверхность трения, состава и свойств окружающей среды, свойств и структуры поверхностных слоев материалов и протекающих в них процессов характер и интенсивность разрушения поверхностей при трении различны. Рассмотрим основные виды изнашивания. [c.153]

Используя (13.35) в зависимости от значения безразмерного параметра т можно различать три предельных случая, или (иначе) три модели разрушения поверхности при трении. [c.520]

Плодовые соки см. Соки плодовые Плотность металлов и сплавов 38, 104, 236, 1187 Подпятники точных приборов из осмия 373—374 Подсмольная вода, коррозионностойкие по отношению к ней материалы 823 Подщипники, влияние катализаторов на коррозию 583—854 влияние температуры на коррозию 581— 583 коррозионное разрушение поверхности при трении 623 коррозионные испытания 1089—1092 коррозия под действием смазочных масел 579—588, 1089 [c.1238]

Рассмотрим подробнее феноменологическую сторону вопроса разрушения поверхности при трении. Поверхностный слой при сухом трении находится в сложно-напряженном состоянии сжатия со сдвигом. В работе [12] приводятся данные, полученные на основе изучения береговой линии частиц износа, которые показывают, что сила трения может инициировать в поверхностном слое как трещины нормального отрыва, так и трещины сдвига. Береговая линия каждой частицы образуется в результате объединения различных видов трещин. Можно предположить, что АЭ сигналы, соответствующие этим двум видам трещин, должны различаться. Это предположение основывается на результатах исследования разрушения волокнистых композитов. При этом было показано, что разрушение волокон при приложении осевой нагрузки к ним сопровождается относительно короткими сигналами АЭ, а разрушение же элементов композита, обусловленное сдвиговыми процессами (разрушение межфазовых границ раздела, вытягивание волокон из матрицы), сопровождается длинными сигналами АЭ. В нашем случае в качестве критерия относительной длины сигнала можно взять отношение двух измеряемых параметров АЭ сигнала - числа осцилляций 8 в сигнале к его максимальной амплитуде А в мВ на выходе канала усиления. Можно сделать еще одно предположение, которое заключается в том, что в первую очередь в поверхностном [c.69]

Эти данные дают основания сделать вывод, что на поверхности контакта произошел отпуск стали и что ведущим видом износа, определяющим стойкость штампов в целом, является тепловой износ — процесс интенсивного разрушения поверхностей при трении скольжения, обусловленный нагревом зоны контакта до температуры размягчения металла. Тепловой износ штампов выразился в возникновении местных металлических связей на поверхностях контакта штампа с заготовкой и разрушении их путем размазывания и переноса металла с поверхности трения [52]. Тепловыми источниками при работе штампов объемной [c.37]

Окислительным изнашиванием называют процесс разрушения поверхностных структур, образующихся на металлических поверхностях при трении в присутствии атмосферного кислорода. В отличие от других видов коррозионно-механического изнашивания оно происходит при отсутствии агрессивной среды и характеризуется малой шероховатостью изнашиваемых поверхностей, на которых образуются пленки окислов. Эти пленки разрушаются при длительном трении и образуются вновь, а продукты износа состоят из окислов. [c.130]

Износ это результат процесса постепенного изменения размеров детали по ее поверхности при трении. Если речь идет о процессе разрушения поверхности, то применяют термин изнашивание . [c.89]

Одним из характерных примеров результатов воздействий внешних факторов на неровности поверхности при трении являются показанные на рис. 2 электронные микрофотографии разрушения стальных трущихся тел при наличии смазки. На рис, 2, а показана исходная поверхность после алмазного полирования, характеризующаяся гладкостью и наличием ориентированных почти вертикально мелких штрихов. На рис. 2, б виден начальный износ обработанной этим способом закаленной детали на ней видны задиры — разрушения, появившиеся на некоторой [c.6]

Фреттинг-процесс — разрушение поверхностей деталей машин, проявляющееся в резко интенсифицированном окислении или схватывании. Значительная интенсификация окисления и схватывания вызвана динамическим характером нагружения, при котором на контакте резко увеличивается градиент деформаций и температур. Усталостные явления при трении автор ограничивает только условиями качения. Основные характеристики и развитие усталостных повреждений определяются процессами повторной пластической деформации, упрочнением и разупрочнением поверхностных слоев, возникновением остаточных напряжений и особых явлений усталости. Следует отметить, что повторная знакопеременная деформация, упрочнение и разупрочнение свойственны многим видам разрушения и при трении скольжения. [c.13]

Ранее для трения скольжения было показано, что усталостное разрушение поверхностей при тяжелых режимах нагружения сопровождается периодическим характером структурных изменений, который может быть использован для сокращения времени испытания при оценке износостойкости металлов и сплавов. С учетом актуальности этой проблемы ниже приведены аналогичные исследования для процесса изнашивания в струе твердых сферических частиц. [c.76]

Помимо действия смазок, способствующего приработке и полировке поверхностей при трении вследствие химических процессов, существует открытое и исследованное П. А. Ребиндером аналогичное действие смазочных средств вследствие молекулярного взаимодействия молекул смазки с твердыми поверхностями. В результате этого взаимодействия, по Ребиндеру, поверхностно-активные молекулы смазки способны не только проникать в зачаточные микротрещины, имеющиеся на поверхностях всех реальных тел, но и оказывать механические действия, облегчающие дальнейшее углубление этих трещин и разрушение поверхностей. Если подобные процессы разрушения поверхностей сосредоточены на выступах, находящихся под наибольшими механическими воздействиями, результат оказывается благотворным для дальнейшего протекания трения, так как поверхности сглаживаются — прирабатываются. Но если удельная (на единицу площади) нагрузка на поверхность трения слишком высока, разрушению начинают подвергаться настолько большие участки поверхности и самый процесс идет настолько быстро, что поверхности не только не уменьшают своей первичной шероховатости, но даже увеличивают ее. В этих случаях поверхностно-активные вещества способны проявлять только отрицательное действие, поддерживая непрерывный износ на высоком уровне. [c.218]

Коррозия при трении является результатом одновременного действия химического и механического факторов. Она возникает на соприкасающихся трущихся или вибрирующих поверхностях при воздействии воздуха, газов или жидкостей. В результате коррозионного разрушения материалов при трении увеличиваются напряжения в нагруженных деталях, снижается их усталостная прочность. Это может повлечь за собой разрушение подшипников, ослабление болтовых соединений, нарушение точности пригонки деталей и т. д. [c.68]

Эта книга родилась в стенах Института проблем механики Российской академии наук и посвящена изучению методами математического моделирования напряженного состояния и характера разрушения поверхностей при фрикционном взаимодействии. Автор, не претендуя на полноту исследования всей проблемы, основное внимание уделил анализу влияния микрогеометрии поверхности (её шероховатости), неоднородности механических свойств поверхностных слоёв, а также свойств поверхности и покрывающих её плёнок на характеристики контактного взаимодействия, силу трения и распределение напряжений в приповерхностных слоях при разных условиях контактирования. [c.3]

У многих деталей машин, например тяжелонагруженных зубчатых колес, наблюдается контактная усталость. Этот вид разрушения наблюдается при трении качения или качении со скольжением. Контактная усталость вызывает усталостное выкрашивание. Причиной образования повреждений так называемых питтингов или ямок, является пульсационное действие контактных напряжений, возникающих в результате переменного давления на трущиеся поверхности. [c.73]

Разрушение материалов под действием кратковременных (импульсных) электрических разрядов, как известно, широко используют в промышленности при обработке металлов. Аналогичный, но до некоторой степени автоматизированный процесс разрушения металла происходит на трущейся поверхности при трении. [c.54]

Из всех видов изнашивания наиболее подробно описано водородное изнашивание, которое установлено сравнительно недавно и еще недостаточно рассмотрено в технической литературе. Большое место в книге занимает описание избирательHOif переноса при трении и его использование в машинах. Теория безызносного трения может быть положена в основу триботехники. Такие вопросы, как механизм разрушения поверхностей при трении, смазочное действие обычных смазочных материалов, а также вопросы качества поверхностей, относящиеся к изучению их шероховатости и контактирова- [c.3]

Из всех видов разрушения поверхностей при трении скольжения, по-видивому, водородное изнашивание наиболее трудно поддается изучению, несмотря на то, что оно обнаруживается в узлах трения машин различных отраслей техники и по широте проявления может быть сравнимо с абразивным изнашиванием. Процессы, происходя-ш,ие при водородном изнашивании, находятся на стыке таких областей науки, как электрохимия, органическая химия, катализ, химия полимеров и смазочных материалов, механохимия и др. [c.121]

Развитие представлений о микромеханизмах деформации и разрушения поверхностей при трении вьiявиJЮ ограниченность существовавшего подхода. Как известно, разрушение материалов и их прочностные свойства контролируются дефектами строения, В случае кристаллических тел важная роль принадлежит дислокациям и в большинстве jrvMaeB макроскопические 4 [c.4]

Авторами работ [83, 92] предложена и развивается теория усталостного изнашивания, в рамках которой проводится аналогия между процессами разрушения поверхностей при трении и усталостью материалов. Разрушение при абразивном изна-пшвании может рассматриваться как предельный случай, когда число циклов нагружений до разрушения равно единице. Особенности микроструктуры материалов в условиях абразивного изнашивания менее существенны, что позволило М. М. Хрущову сформулировать известное соотношение о пропорциональности износостойкости и твердости. Однако более поздние исследования [182] показали, что даже в условиях абразивного изнашивания важно, каким образом достигнут заданный уровень твердости материала (рис. 1.3). Лишь в случаях чистых отожженных металлов и хрупких материалов типа керамик реализуется пропорциональность между твердостью и износостойкостью. [c.8]

Костецкий Б. И., Филипчук И. К. Сущность и механизм разрушения поверхности при трении второго рода в связи с физическими, химическими и механическими процессами. Изд. ГК СМ СССР по автоматизации и машиностроению. Ин-т машиноведения, М., 1961. 11 с. [c.178]

При совместном действии нормальных и тангенциальных сил, как уже говорилось, образуются пятна касания, которые существуют некоторое время, а затем меняют свои места. Эти пятна касания называют фрикционными связями. Разрушение поверхностей при трении происходит из-за парушепия фрикционных связей. [c.274]

Особенности разрушения поверхностей при трении качения связаны с наличием двух форм напряженно-деформируемого состояния. Состояние макроскопического слоя связано с условиями контактирования тел качения. Глубина и картина напряжений и деформаций определяются внешней нагрузкой, формой и размерами взаимодействующих тел. Разрушение этого слоя характеризуется усталостными механизмами. Состояние микроскопического слоя (порядка сотен ангстрем), обусловленное в основном проскальзыванием, зависит от соотношения нормальной и тангенциальной составляющей и физико-химических условий на поверхности металла. Разрушение этого слоя характеризуется механизмами механо-химического износа. [c.307]

Согласно существующим теориям основная причина появления трения заключается в неровности соприкасающихся поверхностей, а также в деформации соприкасающихся тел в результате давления во время истирания. Разрушение поверхностей при трении скольжения обусловливается, главным образом, чрезвы- чайно сильной адгезией на тех участках, где поверхности твердых тел приходят в соприкосновение. [c.282]

Водородное изнашивание связано с присутствием водорода в поверхностном слое металлических деталей узлов трения. Как один из процессов разрушения металлических поверхностей при трении водородное изнашивание установлено Д.Н. Гаркуновым и А.А. Поляковым [70]. Водородное изнашивание зависит от концентрации водорода в поверхностных слоях труп ,ихся деталей. Водород выделяется из материалов деталей napiji трения или из окружающей среды (смазочный материал, рабочая жидкость - топливо, вода и др.) и ускоряет изнашивание. Водородное изнашивание вызывается следующими процессами, происходящими в зоне трения [c.134]

Изнашивание при фреттинг-коррозии — это коррозионно-механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых относительных перемещениях [155]. Результатом фреттинг-коррозии является интенсивное хрупкое разрушение поверхностей трения. Для данного вида изнашивания характерно два одновременных процесса — схватывание и окисление, причем их интенсивность значительно выше, чем в условиях обычного трения скольжения. Схватывание — местное соединение контактирующих поверхностей наблюдается даже при невысоких нагрузках. Разрушение поверхности при фреттинг-коррозии проявляется в виде натиров, налипаний, раковин или вы-рывов, заполненных продуктами"изнашивания. Первым диагностическим признаком фреттинг-коррозии служит появление на поверхности трения окрашенных пятен, в которых находятся деформированные окислы. Рост амплитуды колебаний трущихся тел приводит к разрушению поверхности вследствие отслоения частиц материала и увеличения толщины окисных пленок, причем продукты изнашивания обычно не удаляются из зоны контакта. Наряду с процессами микросхватывания и окисления изнашивание интенсифицируется наложением усталостных процессов и абразивным разрушением [74 175—177]. Определяющая роль какого-либо процесса зависит от конкретных условий изнашивания. [c.105]

Вид изношенной поверхности (топография) определяется свойствами материала, схемой взаимодействия с абразивом и температурой испытаний. Изучение формирования топографии изношенной поверхности для отожженной и закаленной (отпуск 200°С) стали 45 проводилось следующим образом. Полированный образец под нагрузкой 3,5 кгс перемещался по абразивной шкурке на 0,5 мм. После этого его поверхность изучалась под микроскопом и фотографировалась. Затем он вновь перемещался на 0,5 мм и вновь исследовалась его топография. Так продолжалось до тех пор, пока вид изношенной поверхности не стабилизировался. Аналогичньш образом проводились испытания при ударе об абразивную поверхность. В этом случае изменение топографии до периода стабилизации достигалось последовательными единичными ударами с энергией удара 4 кгс-см. Таким способом изучалось постепенное развитие процесса абразивного разрушения как при трении, так и при ударе об изнашивающую поверхность при температурах +20 и —60°С. Эти визуальные наблюдения позволили выявить значительное разнообразие явлений, происходящих при разрушении поверхностей сталей. Объяснение этих явлений следует искать в механизме взаимодействия системы абразив — сталь. [c.162]

Звенья гусениц тракторов также имеют различный характер разрушения поверхности беговой дорожки. На глинистых грунтах беговая дорожка звеньев изнашивается главным образом в результате многократного пластического передефор-мирования поверхностного слоя металла при больших контактных напряжениях смятия в зоне пары опорный каток — звено гусеницы. Изнашивае.мая поверхность имеет кратеры — очаги усталостного выкрашивания или отслаивания диаметром до 1 мм, а также царапины шириной 0,1—0,2 м.м. В,ид разрушенной поверхности при работе звеньев с гравелистой прослойкой аналогичен описаннохму выше, но диаметр кратеров—очагов усталостного выкрашивания или отслаивания слоев металла увеличивается до 2—4 мм. При этом чем больше срок работы звеньев на гравелистых грунтах, тем больше размер кратеров и их количество на поверхности трения. Появляются также царапины размером в поперечнике до 0,5—0,6 мм. [c.171]

К наиболее распространенному виду. .о розионно-ме-ханического изнашивания относят прежде всего разрушение металлов при трении в коррозионной среде, которое происходит при одновременном воздействии на поверхность металла коррозионной среды и сил трения. Особенно интенсивно этот процесс протекает на рабочих поверхностях роторных и винтовых питателей установок для непрерывной варки целлюлозы, на поверхности валов, цапф и защитных втулок насосов, формующих и сушильных цилиндров, барабанов и валов бумагоделательных машин, торфогидролизных установок и на другом оборудовании. [c.12]

Абразивное изнашивание материала происходит в результате режущего или царапающего действия твердых тел и (или) абразивных частиц. Эти частицы попадают между контактирующими поверхностями со смазочным материалом или из воздуха, а также могут появиться Б результате развития других видов изнашивания (схватывания, выкрашивания, окисления). Абразивное изнашивание может ИлМеть место с преобладанием процессов окисления (окисление и последующее разрушение оксидных пленок) и с преобладанием механического разрушения (внедрения абразивных частиц) и разрушения поверхности. При окислительной фор.ме абразивного изнашивания коэффициент трения 0,05—0,30 и толщина разрушающегося слоя до 0,1 мм. Абразивное изнашивание является типичным для многих деталей горных, буровых, строительных, дорожных, сельскохозяйственных и других машин, работающих в технологических средах, содержащих абразивные частицы (грунт, разбуриваемые породы и т. д.). [c.107]

IV. Схватывание пленок на поверхности материалов и их разрушение. Происходит при трении с твердыми смазками, а также в случае образования на поверхности металлов прочных окисных пленок. Это благоприятный вид разрушения фрикционных связей, так как процесс разрушения локализуется внутри поверхностной пленки разрушение же основного материала происходит за очень большое число циклов (и- оо). Условие возникновения данного вида нарушения фрикционных связей — положительный градиент прочностных свойств в поверхностном слое материала йх1с1к>0, где X — сопротивление сдвигу Л — расстояние от поверхности. [c.257]

Многообразие видов разрушения деталей при трении связано со сложными физико-химическими процессами в зоне контакта, зависящими главным образом от окружающей среды, условий трения (скорости скольжения, давления, температуры) и применяемых материалов. Основные факторы, определяющие износ, следующие 1) пластические деформации, приводящие к наклепу поверхностей и разрушению микронеровностей 2) окислительные процессы образующиеся при трении окисные пленки хотя и препятствуют схватыванию и глубинному вырыванию, хрупкими быстро разрушаются 3) внедрение отдельных участков поверхности одной детали в сопряженную поверхность другой, что при скольжении вызывает образование неровностей поверхностей и при многократном воздействии их разрушение 4) адгезионное схватывание, приводящее к переносу материала одной детали на другую и усилению изнашивания 5) на-водороживание поверхностей трения деталей, что ускоряет изнашивание деталей в зависимости от условий работы пары более чем на порядок. [c.268]

Разрушение контактируютцих поверхностей при трении определяется накоплением дефектов структуры вследствие многократного формоизменения шероховатостей, т. е. усталостью материала и коррозией. Предельные случаи, например абразивное изнашивание, связаны с разрушением мягкой поверхности в результате однократного взаимодействия. В гл. 1 отмечено, что деформационные процессы на пятнах фактического касяния при трении локализованы в линзообразных областях, характерные размеры которых определяются топог- [c.88]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...